干細胞與干細胞巢的互作

    科學家們利用透明的斑馬魚和先進的成像技術，直接觀察了造血干細胞在體內扎根的過程。

    迄今為止，干細胞和骨髓移植還是比較神秘的過程。我們將細胞引入患者體內，然后檢測到血液系統的恢復，但我們并不清楚這其中究竟發生了什么。現在我們可以真正看到這一過程中的各個階段。

血液系統的起源

    已知造血干細胞來自于主動脈中的細胞，這些干細胞在機體中循環，直到找到干細胞巢（nich）為造血做好準備。研究人員在透明的斑馬魚胚胎中將造血干細胞標記為綠色，然后通過延時成像揭示了干細胞巢的形成過程。

    新生的造血干細胞到達干細胞巢（斑馬魚尾部）之后，就會粘附到血管壁上。化學信號幫助它們穿過血管壁，到達血管外的特定位置。在那里有許多細胞開始和造血干細胞互作。

    附近的血管內皮細胞將造血干細胞包裹起來，“這是讓干細胞在‘巢穴’中感到快樂的*步，就像是母親擁抱。”這時造血干細胞接觸到附近的基質細胞或滋養細胞，這些細胞能幫助干細胞保持粘附。干細胞緊緊抓住滋養細胞，就像嬰兒粘上自己的母親。

    研究人員通過一系列共聚焦顯微鏡和電鏡圖片，在斑馬魚中重現了這一過程，構建了干細胞、內皮細胞和基質細胞組成的完整3D結構。這是在高分辨率水平上，對干細胞與干細胞巢的互作進行活體成像。

    zui后，簇擁在一起的干細胞開始分裂。它們會一個個離開干細胞巢，到達zui終的造血位點（斑馬魚的腎臟）。研究人員在小鼠中進行了類似的成像研究，發現哺乳動物的造血干細胞也經歷了差不多的過程。在人類中，造血干細胞的zui終居所是骨髓。Zon等人希望在此基礎上改善骨髓移植。他們在大量斑馬魚胚胎中進行了化學篩選，發現石蒜堿（lycorine）能促進造血干細胞與干細胞巢的互作，生成更多的造血干細胞。